Тиск твердих тіл.Урок фізики

Мета:

Навчальна: сформувати в учнів уявлення про тиск   і навчити розв’язувати задачі з даної теми.

Розвивальна: розвинути в учнів вміння застосовувати на практиці знання про тиск.

Виховна: виховати в учнів поважливе ставлення оточуючих.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Обладнання: дві гирі різної маси, коробка з піском, столик на чотирьох ніжках, презентація.

Хід уроку

1.      Актуалізація опорних знань. (коротке усне опитування).

Питання до класу.

·         Що таке сила? Сила – це векторна величина, яка є мірою взаємодії тіл.

·         Як позначають силу  у фізиці і в яких одиницях вона вимірюється? Позначається – F. Вимірюється – Н .

·         Які сили ми вже вивчили?  Сила тяжіння, сила пружності, сила пружності, сила тертя, вага.

·         Як позначають площу поверхні тіла у фізиці  і в яких одиницях вона вимірюється? Позначається  буквою – S . Вимірюється – м²  .

2.      Мотивація.

За багато вікову історію цивілізації людина навчилась будувати величні храми,  будинки, мости, що з’єднують береги річок.  дороги. Але вони мали не тільки милувати око, ай бути надійними, міцними, щоб протистояти руйнівній дії вітрів, дощів, землетрусів, і слугувати сотні років. Будь-яка споруда стоїть на землі і діє на землю силою, яка як ви вже знаєте називається вагою. Так як вага будівлі може бути дуже великою, якщо земля не зможе протистояти цій силі та почне стискуватися будівля може зруйнуватися. Щоб уникнути цього перед тим як починають будівництво спочатку  досліджують  грунт, лише  після цього розраховують фундамент.

 Якщо поверхня є горизонтальною і на неї покладемо тіло то воно діє на цю поверхню силою яку ми називаємо вагою.  Але якщо ми на горизонтальну поверхню тиснемо  рукою  певною силою вниз, то це вже буде інша сила, а не  вага руки. Інший випадок до вертикальної стіни притискують дошку,  сила дії дошки на стіну теж не є її вагою. Про які ж сили йдеться?

      Сила, що діє на поверхню перпендикулярно до неї називається силою тиску.

Оскільки споруди стоять переважно на горизонтальній поверхні то їх вага є силою тиску на цю  поверхню.

Ми з вами розглянули силу тиску на прикладі споруд. Що споруда тисне на землю з певною силою. А от наприклад людина також чине певну дію на землю. Чи може людина чинити на поверхню таку ж дію як слон, що важить до п’яти тон? Або наприклад чому ми провалюємося в пухкий сніг у чоботях і не провалюємось коли стоїмо на лижах? На ці питання ми отримаємо відповіді  на протязі уроку.

     Давайте проведемо дослід.

  Для цього використаємо коробку з піском. Зверху на пісок помістимо    столик ніжками вгору. Поставимо на нього тягарець. Що ми бачимо? Ми бачимо, що столик не занурюється в пісок. Тепер давайте перевернемо столик ніжками вниз і поставимо на нього  тягарець. Бачимо, що столик опустився в пісок. Далі давайте візьмемо, тягарець більшої маси. Проводимо той самий дослід. Бачимо, що столик опустився ще глибше.

Висновок.  Отже ми бачимо, результат дії сили залежить від площі поверхні, перпендикулярно до якої вона діє  та від сили яку ми прикладаємо.

Ми кілька разів вже казали про результат дії сили. У фізиці фізична величина яка характеризує результат дії сили називається -  тиском.

Позначається ця фізична величина буквою Р. 

Давайте запишемо визначення тиску.

Тиск – це фізична величина, яка характеризує результат дії сили і визначається відношенням  сили тиску F, що діє на деяку площу поверхні S, до цієї площі.

Знаючи визначення давайте  подумаємо як можна розрахувати тиск.
F  – сила тиску,  S – площа поверхні

Розв'язування задач.

Задача 1. Яким  чином комару вдається проколоти шкіру слона,  людини?

Задача 2.Людина провалилася під лід. Як потрібно діяти, спираючись на знання про тиск, щоб врятувати її?

Задача3На столі стоїть мідний куб з ребром завдовжки 10 см. Який тиск він створює на стіл?

Задача 4.Який тиск чинить ковзаняр масою 60 кг на лід, якщо ширина леза ковзання 4 мм, а довжина леза, що стикається з льодом, 30 см?

Задача 5Вага танка становить 320 000 Н. Площа опори  кожної з його  гусениць 4 м² . Чи  зможе танк пройти  по  болотистій місцевості, що витримує тиск не більше 35 000 Па?

Задача  6. Хлопчик масою 50 кг стоїть на лижах. Довжина кожної дорівнює 1.6 м, ширина – 15 см.  Який тиск хлопчика на сніг?

Задача 7. Індійські  факіри можуть лежати на гострих лезах. Якою має бути межа міцності (граничний тиск) шкіри факіра, якщо він може лежати на п’ятдесяти  гострих лезах? Маса факіра  становить  60 кг, довжина кожного  леза 60 см, товщина 0,2 мм.

Задача 8. Чи залишає жінка, яка носить взуття на шпильці, вм’ятини на асфальті, якщо поверхня асфальту витримує тиск 1 Мпа? Площа шпильки становить  0,0001 м², маса жінки – 50 кг, на одну шпилку припадає 1/4 ваги жінки.

Домашнє завдання .